일반적인 베어링 재료 선택에 대한 가이드

베어링 소재의 선택은 기계 시스템의 신뢰성 및 서비스 수명에 직접적으로 영향을 미치며, 운영 조건 (부하, 속도, 환경) 과 조화를 요구합니다.주류 베어링 재료는 세 가지 유형으로 분류됩니다: 금속, 비금속 및 포러스 금속 물질. 그 특성과 응용 시나리오에 대한 기술적 분석이 아래에 있습니다.

I. 금속 재료: 고강도 로드 베어링의 핵심 선택

1베어링 합금 (바비트 합금/백금속)

• 구성 및 구조: 염소 또는 납을 기본으로 한 부드러운 매트릭스 합금, 안티몬 염소 (Sb-Sn) 및 구리 염소 (Cu-Sn) 의 단단한 곡물을 함유하고 있습니다.
• 주요 이점:
  • 부드러운 매트릭스는 높은 유연성과 적합성을 제공하며, 단단한 곡물은 마모 저항을 향상시킵니다.
  • 예외적인 내장성 (오순물 입자가 내장될 수 있도록 하고, 저널 스크래치를 방지) 및 반착성 마모 성질
  • 좋은 열 전도성 (거동 열 축적을 줄여) 및 기름 흡수 (유유 개선).
• 제한:
  ▪ 강도 가 낮아서, 청동, 철 또는 철조 로 만든 껍데기 에 얇은 표면 (0.5~5mm) 으로 사용 해야 한다.
  ▪ 높은 비용, 중속 가속 과 가중 가중 가중 가중 가중 가중 가중 가중 가중

2구리 합금

• 전형적 인 종류:
  ▶금속 청동: 우수한 마찰 방지 특성, 중속 중량 부하 시나리오에서 사용 (예를 들어, 선박 프로펠러 샤프트 베어링), 그러나 베어링 합금에 낮은 적합성;
  ▶납 청동: 높은 항 발작 능력, 고속 무거운 부하 (예를 들어, 항공기 엔진 베어링) 에 적합합니다.
  ▶알루미늄 청동: 높은 강도와 단단성, 약한 항 발작성, 저속 무거운 부하에 사용됩니다 (예를 들어, 광산 기계 베어링).
• 공통적 이점: 베어링 합금보다 더 높은 경화와 부하능력, 더 나은 비용 효율성을 제공합니다.

3알루미늄 기반 합금

• 기술적 특징:
  • 낮은 밀도 (보리 합금의 약 1/3), 강한 부식 저항성, 높은 피로 강도;
  • 단금속 부품 또는 이중금속 구조 (알루미늄 기반 부리 + 강철 지원) 로 제조 할 수 있으며 일부 베어 합금과 청동을 대체합니다.
• 신청서: 자동차 엔진 베어링, 중량 부하 고속 시나리오에서 압축기 베어링.

4 cast iron (그레이 cast iron/wear-resistant cast iron)

• 강화 메커니즘: 그래피트 플래크 (라멜라 또는 노두라) 는 고체 윤활층을 형성하여 경계 윤활을 향상시키기 위해 윤활제를 흡수합니다.
• 제한:
  ▪ 가볍고 빠른 속도로 사용 할 수 있는 용도로만 적합하며, 잘 적응하지 못하는 부서지기 쉬운 (예를 들어, 농업 기계, 수동 도구 베어링)
  ▪ 연유 가 필요 하며, 충격 로드 환경 에 적합 하지 않습니다.

비금속 재료: 특수 환경에 대한 솔루션

1폴리머 재료 (플라스틱)

• 일반적인 종류:
  ▶ 페놀 樹脂: 고온 (150°C) 에 내성, 고강도, 기어박스 베어링에 사용된다.
  ▶ 나일론 (PA): 좋은 자기 윤활성, 충격 흡수성, 먼지 환경 에 적합
  ▶ 폴리테트라플루로 에틸렌 (PTFE): 마찰 계수 (0.04) 가 극히 낮고, 부식 저항성 이 있으며, 윤활료 없이 작동 할 수 있다.
• 적용 제한:
  ▪ 열전도 저하 (1/200의 강철), 작동 속도 (≤0.5m/s) 및 압력 (≤3MPa) 의 조절이 필요합니다.
  ▪ 높은 선형 팽창 계수 (10배 이상 강철) 로, 금속 베어링 보다 2~3배 더 큰 틈이 필요 합니다.
  ▪ 강도 가 낮고, 미끄러지기 쉽기 때문 에, 정밀 한 공백 베어링 에 적합 하지 않습니다.

2탄소-그라피트 재료

• 성능 장점:
  • 자기 윤활은 흡수된 수증기 및 침착된 윤활소 (예를 들어, 금속, PTFE, 몰리브덴 디섬화물) 를 이용한다.
  • 고온 (600°C 이상) 저항성, 부식 저항성, 진공 또는 강한 부식 환경 (예를 들어 화학 펌프 베어링) 에 적합합니다.
• 물질적 재산: 더 높은 그래피트 함유량은 낮은 경화와 더 낮은 마찰 계수 (0.08만큼 낮습니다.) 를 가져옵니다.

3고무와 목재

• 고무: 높은 탄력성, 불순물 흡수성, 물로 윤활성화되거나 오염된 환경 (예: 폐수처리 장비 베어링) 에서 사용된다.
• 목재: 기름 浸透을 위한 Porous 구조, 먼지 환경 (예를 들어, 섬유 기계, 농업 기계 베어링) 에 적합하며, 마모 저항성을 향상시키기 위해 표면 처리가 필요합니다.

포러스 금속 물질: 자기 윤활 시나리오에 최적

1물질적 원칙

• 제조 과정: 금속 분말 (주로 철/황제) 은 압축되고 포러스 구조 (포러스성 10%~35%) 로 합성되어 기름으로 포화되어 기름으로 浸透 된 베어링을 형성합니다.
• 윤활기계:
  ▶ 작동 중: 잡지 회전 및 온도 상승 은 틈집 에서 마찰 표면 으로 기름 을 방출 한다.
  ▶ 종료 중: 모세혈관 작용 은 기름 을 다시 베어링 으로 끌어들여 주기적 인 자기 윤활 을 가능하게 한다.

2전형적인 재료 및 응용

• 포러스 철: 중량 부하의 낮은 속도의 시나리오에서 사용되는 높은 강도, 예를 들어 밀링 라인러, 내연 엔진 캄 샤프트 베어링;
• 포러스 브롱스: 좋은 마모 저항성, 전기 팬, 섬유 기계 및 자동차 발전기 베어링에 적합합니다 (부하 ≤10MPa, 속도 ≤2m/s).
• 사용 권장 사항: 최적의 성능을 위해 정기적으로 오일 보충, 충격 부하 또는 높은 속도 (> 3m/s) 에 적합하지 않습니다.

선택 결정 참조

결론

1. 무거운 부하 & 고속: 강제 윤활시스템을 가진 베어링 합금 또는 납 청동에 우선 순위를 부여합니다.
2. 부식성/유가 없는 환경: PTFE 플라스틱이나 탄소 그래피트 재료를 사용하며, 환경 적응력을 위해 어떤 부하량을 교환합니다.
3. 저비용 자유: 포러스 금속 물질은 낮은 속도 가벼운 부하 시나리오에 이상적입니다.
   부하, 속도, 온도, 환경 매체와 같은 매개 변수를 종합적으로 평가하고, 재료의 물리적 기계적 특성을 비용과 결합함으로써,레이어링의 사용 수명과 장비의 작동 신뢰성이 크게 향상될 수 있습니다..